基于PLC 的保安门禁系统设计

2013-04-09王熙雏张淑红

机械制造与自动化 2013年1期

王熙雏，张淑红

(苏州工业职业技术学院江苏苏州 215104)

0 引言

随着经济发展，在一些保密性较强的单位都采用自动门控制系统，这种对进出人员进行选择的非公共区域对自动门功能要求最高，需通过门禁系统是对入门授权进行识别。在识别或检测入门授权通过以后，向自动门的控制系统提供开门信号。本文将基于PLC 对保安门禁系统进行设计，以此来体现PLC 在自动门控制中的应用。

1 系统设计要求及结构

1.1 设计要求

保安系统采用触摸屏控制来作为门禁系统，当有人欲进门时，需启动按钮X0，进入触摸屏密码输入界面输入密码数值。密码数值会通过一个算法，这个算法编入PLC内，例如y=5x+6。触摸屏上会产生一个数字，如是合法进门者会知道这个算法，然后把此数字带入心中已知的算法中，得出结果，作为进门者在触摸屏上输入的密码数值，确认密码后，输入的结果和PLC 算出的密码一致，则打开保密开关进入，1 min 后自动关闭，并且加设缉盗门。如若密码输入不正确，5 s 后允许重新输入密码，但最多只允许输入3 次，3 次内输入正确也可以打开保密开关进入，1 min后自动关闭，并且加设缉盗门。如若3 次都没输入正确密码，则被认为是不知道密码，将关上缉盗门并报警。如若输入密码后30 s 内不确认，也将其视为不知道密码，将关上缉盗门并报警。保安可以启动按钮X2，来打开缉盗门，并消除报警。

1.2 系统结构

a)主控制器

本系统的主控制器采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR 型PLC，该PLC 功能较强大，提供24 个输入点和24 个输出点，均采用8 进制编号。三菱PLC 的编程指令简单易懂且程序设计灵活，可采用梯形图或者指令语言进行软件设计。

b)I/0 点分配方案

三菱FX2N－ 48MR 型PLC 采用整体式结构，其控制单元提供24 个输入点，24 个输出点。本系统需要3 个输入点、3 个输出点，门禁系统具体的I/O 分配见表1 所示。

表1 I/0 点分配表

2 软件设计

2.1 顺序功能图

分析设计要求，绘制门禁系统的顺序功能图如图1所示。

2.2 梯形图

根据顺序功能图，绘制门禁系统的梯形图，见图2所示。

2.3 过程分析

PLC 通电后，M0=ON，启动密码输入按钮X0，M1=ON，输入密码，输入后启动密码确认按钮X1，M2=ON。若密码正确，M3=ON，打开保密机关，Y0=ON，1 min 后，M4=ON，保密机关自行关闭并加设缉盗门。若密码错误，延时5 s 后开始计数，在规定次数(3 次)的范围内，允许返回M1 步重新输入密码，若密码正确，M3=ON，打开保密机关，Y0=ON，1 min 后，M4=ON，保密机关自行关闭并加设缉盗门。若3 次密码输入都不正确，将算违纪操作处理，M5=ON，关闭缉盗门并报警，即Y1=ON，Y2=ON。在M1 步，30 s 内不确认密码，也算违纪操作处理，M5=ON，关闭缉盗门并报警，即Y1=ON，Y2=ON。

另外在M1 步，触摸屏上将显示D0 这个随机数，PLC通过y=5x+6 计算出密码存入D2。确认密码时就是拿输入值D3 与PLC 计算出的密码D2 进行比较。

保安可通过启动按钮X2，来使M4，M5 复位，打开缉盗门，消除报警。